Metalas prieš nemetalą
Ši palyginimas paaiškina pagrindinius skirtumus ir panašumus tarp metalų ir nemetalų chemijoje, sutelkiant dėmesį į jų fizines savybes, cheminį elgesį, dažniausius pavyzdžius ir vaidmenį periodinėje elementų lentelėje, kad padėtų suprasti, kaip šios dvi pagrindinės elementų klasės skiriasi ir sąveikauja.
Akcentai
- Metalai paprastai būna kieti, blizgūs ir gerai praleidžia šilumą bei elektrą.
- Nemetalai dažnai atrodo matiniai, blogai praleidžia šilumą ir elektrą, gali būti kietos, skystos arba dujinės būsenos.
- Metalai deformuojasi veikiant jėgai, nes yra kalūs ir plastiški; nemetalai – ne.
- Cheminės reakcijos skiriasi: metalai linkę prarasti elektronus, o nemetalai juos įgyti ar dalytis.
Kas yra Metalas?
Elementas, kuris paprastai gerai praleidžia šilumą ir elektrą bei gali būti formuojamas nesulūždamas.
- Kategorija: Cheminių elementų klasifikacija
- Būsena: daugiausia kieta kambario temperatūroje, išskyrus kelias išimtis
- Šilumos ir elektros laidumas: geras šilumos ir elektros laidininkas
- Fizinės savybės: kalūs, tąsūs ir dažnai blizgūs
- Cheminė tendencija: dažniausiai praranda elektronus ir sudaro teigiamuosius jonus
Kas yra Nemetalas?
Elementas, kuris paprastai blogai praleidžia šilumą ar elektros srovę ir dažnai atrodo matinis bei trapus.
- Kategorija: Cheminių elementų klasifikacija
- Būsena: gali būti kieta, skysta arba dujinė kambario temperatūroje
- Šilumos ir elektros laidumas: blogas laidininkas
- Fizinės savybės: Paprastai trapūs ir netempūs
- Cheminė tendencija: dažnai prisijungia arba dalijasi elektronais reakcijose
Palyginimo lentelė
| Funkcija | Metalas | Nemetalas |
|---|---|---|
| Būsena kambario temperatūroje | Daugiausia kietos (keletas skystų išimčių) | Gali būti kietas, skystas arba dujinės būsenos |
| Blizgesys | Blizgūs ir atspindintys | Neblizgus arba nereflektuojantis |
| Elektrinis laidumas | Didelis laidumas | Maža laidumas |
| Šilumos laidumas | Geras laidininkas | Blogas laidininkas |
| Lankstumas | Lankstus | Trapus arba netamprios |
| Lankstumas | Lankstus | Netamprios |
| Jonų susidarymas | Sudaro teigiamus jonus (katijonus) | Sudaro neigiamuosius jonus (anijonus) |
| Oksido tipas | Pagrindiniai oksidai | Rūgštiniai arba neutralūs oksidai |
| Tankis | Bendrai aukštas | Bendrai žemas |
Išsamus palyginimas
Fizinės savybės
Metalai paprastai būna kieti kambario temperatūroje, turi blizgų paviršių, atspindintį šviesą, todėl atrodo blizgūs. Nemetalai šio blizgesio neturi ir gali atrodyti matiniai; jie gali būti kietosios, skystosios ar dujinės būsenos ir dažnai būna trapūs, kai yra kieti, o ne kalūs ar tąsūs.
Elektrinis laidumas ir ryšiai
Metalai lengvai praleidžia šilumą ir elektros energiją dėl laisvųjų elektronų savo struktūroje, todėl plačiai naudojami laiduose ir šiluminiuose taikymuose. Nemetalai paprastai prastai praleidžia šilumą ar elektros energiją, nes jų elektronai yra tvirčiau surišti, todėl jie tinka izoliatoriams daugelyje sričių.
Cheminis elgesys
Cheminėse reakcijose metalai linkę prarasti elektronus ir sudaryti teigiamai įkrautus jonus, prisidedančius prie joninių ryšių su nemetalais susidarymo. Nemetalai dažniau įgyja arba dalijasi elektronais ir gali sudaryti įvairius junginius, įskaitant kovalentines molekules ir rūgščiuosius oksidus.
Mechaninės savybės
Metalas galima kalti į plonas plokštes arba tempti į vielas dėl jų gebėjimo deformuotis nesulūžtant, kas naudinga gamyboje ir statyboje. Nemetalai paprastai lūžta ar trupėja veikiant jėgai, nes jie nėra takūs ar kalūs, todėl jų mechaninis formavimas yra ribotas.
Reaktyvumo modeliai
Reaguodami su deguonimi, metalai paprastai sudaro bazinius oksidus, kurie gali sąveikauti su vandeniu ir sudaryti bazinius tirpalus, tuo tarpu nemetalai dažniausiai sudaro rūgščiuosius arba neutralius oksidus. Šios priešingos reakcijos atspindi skirtumus, kaip metalai ir nemetalai sąveikauja cheminiuose procesuose.
Privalumai ir trūkumai
Metalas
Privalumai
- +Didelis laidumas
- +Lankstūs ir kalūs
- +Stiprūs ir tankūs
- +Naudojamas statyboje
Pasirinkta
- −Gali koroduoti
- −Didelis svoris
- −Aukšti lydymosi temperatūros
- −Neizoliuotojai
Nemetalas
Privalumai
- +Geri izoliatoriai
- +Įvairios medžiagų būsenos
- +Gali sudaryti įvairius junginius
- +Dažnai lengvi
Pasirinkta
- −Blogas laidumas
- −Kieti kietoje būsenoje
- −Ribotas mechaninis formavimas
- −Žemesni lydymosi temperatūros
Dažni klaidingi įsitikinimai
Visi metalai yra kietos būsenos kambario temperatūroje.
Nors dauguma metalų kambario temperatūroje yra kietos būsenos, yra išimčių, pavyzdžiui, gyvsidabris, kuris šiomis sąlygomis yra skystas.
Negalintys laiduoti elektros jokiu pavidalu.
Dauguma nemetalų yra blogi laidininkai, tačiau kai kurios jų formos, pavyzdžiui, grafitas, gali laiduoti elektrą dėl savo unikalių elektroninių struktūrų.
Metalai visada greitai reaguoja su vandeniu.
Kai kurie metalai reaguoja su vandeniu lėčiau arba reikalauja specifinių sąlygų, ir ne visi metalai energingai reaguoja įprastomis sąlygomis.
Nemetalai visada sudaro rūgščiuosius oksidus.
Nemetalų oksidai gali būti rūgštiniai arba neutralūs priklausomai nuo elemento ir jo oksidacijos laipsnio, dėl to pasireiškia įvairūs cheminiai elgesiai.
Dažnai užduodami klausimai
Kas lemia metalus gerais elektros laidininkais?
Ar yra išimčių iš bendrųjų metalų savybių?
Kodėl nemetalai dažnai naudojami kaip izoliatoriai?
Ar metalai ir nemetalai sudaro junginius kartu?
Ar gali nemetalas būti kietas kambario temperatūroje?
Kaip metalinis ryšys skiriasi nuo nemetalų ryšio?
Kodėl nemetalai linkę sudaryti neigiamus jonus?
Ar visi elementai yra arba metalai, arba nemetalai?
Nuosprendis
Metalai ir nemetalai pasižymi iš esmės skirtingomis fizinėmis ir cheminėmis savybėmis, kurios kyla iš jų atomų struktūros. Metalai yra pirmasis pasirinkimas taikymuose, kur reikalingas stiprumas, laidumas ir formavimas, o nemetalai būtini ten, kur svarbi izoliacija, cheminė įvairovė ir skirtingos medžiagų būsenos.
Susiję palyginimai
Alifatiniai ir aromatiniai junginiai
Šiame išsamiame vadove nagrinėjami esminiai alifatinių ir aromatinių angliavandenilių, dviejų pagrindinių organinės chemijos šakų, skirtumai. Nagrinėjame jų struktūrinius pagrindus, cheminį reaktyvumą ir įvairų pramoninį pritaikymą, pateikdami aiškią sistemą, kaip identifikuoti ir naudoti šias skirtingas molekulines klases moksliniame ir komerciniame kontekste.
Alkanas prieš alkeną
Ši palyginimas paaiškina skirtumus tarp alkanų ir alkenų organinėje chemijoje, apimdamas jų struktūrą, formules, reaktyvumą, būdingas reakcijas, fizikines savybes ir dažniausius panaudojimus, kad parodytų, kaip anglies-anglies dvigubojo ryšio buvimas ar nebuvimas veikia jų cheminį elgesį.
Aminorūgštis ir baltymas
Nors aminorūgštys ir baltymai yra iš esmės susiję, jie atstovauja skirtingiems biologinės sandaros etapams. Aminorūgštys yra atskiri molekuliniai statybiniai blokai, o baltymai yra sudėtingos, funkcinės struktūros, susidarančios, kai šie vienetai jungiasi tam tikromis sekomis, kad įgalintų beveik kiekvieną gyvo organizmo procesą.
Angliavandeniai ir lipidai
Angliavandeniai ir lipidai yra pagrindiniai biologinio gyvenimo kuro šaltiniai, tačiau jie labai skiriasi energijos tankiu ir kaupimo savybėmis. Nors angliavandeniai suteikia greitą energijos prieigą ir struktūrinę paramą, lipidai yra labai koncentruotas, ilgalaikis energijos rezervas ir sudaro esminius vandeniui atsparius ląstelių membranų barjerus.
Atominis skaičius ir masės skaičius
Supratimas skirtumo tarp atominio skaičiaus ir masės skaičiaus yra pirmas žingsnis įvaldant periodinę elementų lentelę. Nors atominis skaičius veikia kaip unikalus pirštų atspaudas, apibrėžiantis elemento tapatybę, masės skaičius nurodo bendrą branduolio svorį, leidžiantį mums atskirti skirtingus to paties elemento izotopus.